Химия
8 класс
Вопрос
При пропускании постоянного тока силой в 6,4 А в течение 30 мин через расплав хлорида неизвестного металла на катоде выделилось 1,07 г металла. Определите состав соли, которую подвергли электролизу.
Ответ
Запишем схему электролиза:
$2MeCl_{3}$
(-) Катод $\leftarrow 2Me^{3+} + 6Cl^{-} \rightarrow$ Анод (+)
$2Me^{3+} + 6e = 2Me$ $6Cl^{-} - 6e = 3Cl_{2} \uparrow$
Определим количество электричества, пропущенное через раствор:
$Q = It = 6,4 А \cdot 1800 с = 11520 Кл$.
Отметим, что расчеты по электродным уравнениям можно производить так же, как и по химическим уравнениям (как бы полагая, что электроны - это тоже химические вещества). 1 моль электронов имеет заряд $6,02 \cdot 10^{23} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} = 96500 Кл$ (число Фарадея, $F$), поэтому количество электронов, пропущенных через расплав, составляет
$n(e) = \frac{Q}{F} = \frac{11520}{96500} = 0,119 моль$.
Согласно уравнению катодного процесса, количество выделившегося металла в 3 раза меньше количества электронов:
$n(Me) = \frac{n(e)}{3} = 0,0398 моль$.
Теперь легко найти атомную массу металла:
$n(Me) = \frac{1,07 г}{0,0398 моль} = 27 г/моль$.
Искомый металл - алюминий.
Ответ: $AlCl_{3}$.